relazione al Convegno di Stresa 2019

1. Criticità connesse alle misure di campo elettromagnetico prodotto da
micro celle in ambiente indoor in aree intensamente frequentate
T. Aureli1, D. Franci1, S. Pavoncello1, E. Grillo1, S. Coltellacci1, R. Cintoli1
1ARPA Lazio
tommaso.aureli@arpalazio.gov.it
INTRODUZIONE
Negli ultimi anni si è assistito ad una crescita esponenziale della richiesta di connessione
mobile efficiente e stabile in luoghi in cui la presenza di un elevato numero di utenti tende a
congestionare rapidamente le risorse radio disponibili. Per soddisfare tale richiesta, gli operatori
TLC hanno provveduto ad installare, nei luoghi a maggiore densità di frequentazione (aeroporti,
stazioni ferroviarie e/o metro, grandi esercizi commerciali, ospedali, ecc.), un numero sempre più
crescente di micro celle. Tali impianti si configurano come SRB tipicamente installate a soffitto o a
parete che, nonostante presentino potenze ridotte, sono locate in punti molto prossimi
all’utilizzatore finale. Sebbene quindi l’impatto elettromagnetico prodotto da tali impianti sia
generalmente contenuto, possono sussistere casi particolari in cui lo specifico punto di
installazione produca situazioni puntuali di criticità ambientale.
Campagne di misura recentemente effettuate dall’Agenzia in corrispondenza di impianti
analoghi a quelli descritti, hanno evidenziato la possibilità di superamenti puntuali dell’obiettivo di
qualità per i quali non è prevista, da normativa, l’applicabilità del procedimento di riduzione a
conformità. Tali situazioni aprono pertanto una questione sulle modalità di gestione di eventi del
genere.
CARATTERISTICHE DELLE MICRO CELLE INDOOR
Dal punto di vista logistico e radioelettrico le micro celle installate in ambienti indoor condividono
alcune caratteristiche peculiari:
1. Potenze trasmesse molto ridotte in confronto alle SRB classiche;
2. Impianti radianti omni-direzionali o con lobi molto ‘larghi’, al fine di assicurare copertura
uniforme;
3. Installazione a parete o, più frequentemente, a soffitto;
4. Pannelli radianti specifici per le installazioni indoor (Fig. 1);
5. Ridotta distanza tra il centro elettrico e l’utilizzatore finale;
6. Tipologia di segnali raramente utilizzati in impianti SRB classici.
Figura 1 - Esempi di pannelli radianti per installazioni indoor
Sebbene la distanza tra il punto di installazione e l’utilizzatore finale sia generalmente molto
contenuta, la ridotte potente a cui lavorano gli impianti indoor non presentano – il più delle volte –
criticità tali da poter essere facilmente individuate attraverso un’indagine documentale sul valore di
campo previsionale prodotto (Figura 2).

2. Figura 2 - Previsionale tipico prodotto da una micro cella indoor
Tuttavia l’estrema vicinanza tra sorgente e bersaglio e la totale accessibilità all’impianto
radiante, rendono le micro celle indoor molto sensibili sia ad eventuali configurazioni che si
discostano – anche lievemente – dallo stato autorizzato, sia a incidentali manomissioni che
possono modificare lo stato elettromagnetico della zona circostante.
Un’ultima considerazione va fatta sulla destinazione d’uso e il tempo di permanenza della
popolazione nei luoghi interessati dalle emissioni prodotte dalle micro celle. Se da un lato le micro
celle sono comunemente utilizzate in luoghi indoor che si configurano come luoghi con
permanenza superiore alle quattro ore giornaliere e per i quali si applica come limite di legge il
valore di attenzione pari a 6 V/m, tali impianti sono spesso utilizzati anche per luoghi di passaggio
(ad esempio scali ferroviari, stadi e palazzetti, metropolitane) identificabili come aree ad alta
frequentazione. Il DPCM 8 Luglio 2003 identifica tali luoghi come ‘aree intensamente frequentate’
per i quali si applica l’obiettivo di qualità, anch’esso pari a 6 V/m. Tuttavia, a differenza di quanto
avviene per i luoghi in cui si applica il valore di attenzione, per un superamento dell’obiettivo di
qualità non è prevista da normativa l’attivazione di un procedimento di riduzione a conformità. E’
evidente pertanto che per impianti di questo tipo si renda necessaria una riflessione attenta al fine
di individuare le modalità corrette ed efficaci per risolvere eventuali criticità. Un paio di esempi di
installazioni di micro celle asservite ad impianti SRB indoor è rappresentato in Figura 3.

3. Figura 3 - Esempi di installazione di micro celle
ESPERIENZE DI MISURA SU MICRO CELLE
Nell’ambito dei controlli effettuati dall’Arpa Lazio su micro celle locate in ambiente indoor,
un’esperienza sicuramente significativa è stata quella condotta nei locali commerciali di un
importante snodo ferroviario romano. L’impianto in questione si compone di diversi elementi
radianti dislocati in punti specifici di in un corridoio di passaggio caratterizzato da un’ampia
metratura (Figura 4). L’utilizzo di diversi hot spots garantisce una copertura uniforme della zona,
con potenze applicate per il singolo impianto dell’ordine di qualche watt.
Figura 4 - Posizionamento degli hot spots e punti di misura
La prima fase dell’attività di controllo è consistita in una campagna di misure in banda larga su
tutti gli hot spots allo scopo di confrontare i valori di campo elettrico misurati con il valore
previsionale stimato sulla base delle caratteristiche radioelettriche degli impianti autorizzati (Figura
5).

4. Figura 5 - Misura in banda larga in corrispondenza di un hot spot
La attività ha permesso di caratterizzare in maniera rapida l’impatto elettromagnetico di ciascun
impianto, verificando una generale omogeneità nei valori di campo elettrico misurati (circa 2 V/m).
Tale valore, sebbene ben inferiore all’obiettivo di qualità applicabile negli spazi monitorati, è stato
osservato essere abbastanza superiore al valore di campo elettrico stimabile a livello previsionale
a partire dalle caratteristiche radioelettriche delle micro celle.
Inoltre, in uno dei punti indagati è stato possibile evidenziare un valore di campo elettrico
anomalo – circa 7 V/m - che si discosta nettamente rispetto ai valori misurati in corrispondenza
degli altri hot spots. Tale discrepanza è risultata essere del tutto inaspettata anche in
considerazione del fatto che le caratteristiche radioelettriche della micro cella in questione
risultavano essere del tutto analoghe a quelle degli altri impianti. Il valore rilevato – su sei minuti in
quanto la logistica non consentiva di mantenere la strumentazione in loco per 24 ore come
sarebbe stato corretto fare da normativa – ha reso necessario un approfondimento tecnico
attraverso misure selettive. L’intervento di misura in banda stretta è stato effettuato con
l’analizzatore di spettro vettoriale MXA N9020A della Keysight Technologies, accoppiato mediante
cavo coassiale con un’antenna biconica compatta PCD 3250 Seibersdorf. Dal punto di vista
logistico, l’attività di misura ha presentato diverse criticità legate al continuo passaggio di persone
nelle vicinanze dell’antenna. Al fine di minimizzare l’ingombro e di agevolare il più possibile il flusso
di viaggiatori, il cavo coassiale è stato nastrato al pavimento e l’analizzatore è stato alloggiato su
un supporto portatile in posizione defilata rispetto al punto di misura (Figura 6).

5. Figura 6 - Misura in banda stretta
Da un punto di vista prettamente tecnico, la misura in banda stretta effettuata sulla micro cella
ha rivestito carattere di forte interesse in quanto l’estrema prossimità del punto di misura rispetto
alle sorgenti radianti ha garantito un elevatissimo grado di sincronizzazione con i segnali vettoriali
presenti, normalmente raggiungibile solo con segnali generati in laboratorio. In aggiunta tali
impianti implementano spesso tecnologie normalmente non utilizzate negli impianti outdoor come
ad esempio segnali LTE larghi 5 MHz, ospitati nella banda 2100 MHz generalmente occupata dalla
tecnologia UMTS, e implementazione della tecnologia MIMO con un solo ramo attivo. Un esempio
lampante di segnale di interesse è riportato in Figura 7, in cui è mostrata la decodifica di un
segnale LTE con frequenza centrale 2157.6 MHz, largo 5 MHz e con un unico ramo MIMO attivo,
come si evince dal fatto che la potenza del Reference Signal acquisita sul secondo ramo risulta
essere 33.767 dB sotto il livello del ramo di riferimento.

6. Figura 7 - Decodifica del segnale LTE
L’accertamento in banda stretta, unito alla richiesta ai gestori dei parametri di rete per effettuare
le estrapolazioni ai sensi della norma CEI 211-7/E, ha consentito di accertare il superamento
dell’obiettivo di qualità nel punto oggetto dell’indagine e di mettere prontamente in atto misure per
riportare la situazione a conformità.
CONCLUSIONI
Le micro celle asservite a impianti di telefonia mobile indoor sono spesso considerate come
impianti a scarso impatto elettromagnetico. Tale assunto si fonda sulle basse potenze e la scarsa
direttività che caratterizzano questa tipologia di impianti, caratteristiche che conducono spesso ad
una valutazione previsionale che non evidenzia alcuna situazione di criticità.
L’esperienza di misura condotta da ARPA Lazio ha al contrario mostrato che, in particolari
situazioni tecnico-logistiche, il contributo di tali impianti può essere tutt’altro che trascurabile.
Considerando anche il fatto che tipicamente le micro celle sono installate in ambienti ad alta
frequentazione ne risulta un’esposizione complessiva della popolazione meritevole di attenzione
da parte degli enti di controllo.
L’attività condotta ha inoltre messo in evidenza il grande interesse che una misura in banda
stretta su tali sorgenti riveste, dovuto al fatto che le micro celle spesso implementano tecnologie
normalmente non utilizzate negli impianti outdoor.